活性炭作为离子交换应用

活性炭离子交换性质一直备受关注,和其他许多离子交换材料相比,活性炭显出许多优点。活性炭即使没有任何附加处理也表现某些离子交换性质。但是,为了提高这些性质,以及为了在所要求方向发展它们,通常对炭表面进行化学改性。这种处理在于加入不同杂原子到表面,同时化学结合这些原子到炭品格。最常用是氧、氮、磷或硫原子,它们通常以有机功能团形式结合到炭的结构内部。具有含氧表面功能的炭特别重要。其应用包括:从废水中去除痕量的重金属(有毒的)和在饮用水调节时净化无机盐溶液,在化学工业中回收少量有价值金属,以及在分析技术中预先浓缩微混合物。 活性炭优于合成或天然离子交换剂(后者抗浓强碱溶液性能很差),活性炭离子交换剂还适合于从这种溶液去除碱土或稀土以及Fe、Co、Mn和其他金属。炭离子交换剂另一用途是制备特殊用途十分高纯度的化合物。在分析化学中,氧化炭还用作为阳离子交换剂,它们能使被分析的物质预先浓缩从而大大增加分析敏感度。它应用在微电子技术和核技术制造和定量控制高纯物质、生产光学和发光材料、测定水中或土壤中微量元素和许多其他无机工艺分支。引人杂原子(除氧)到炭表面使可能衍生多种性质的离子交换剂(阴离子和阳离子)。含氮活性炭结合到它们表面上,表现出阴离子交换性质。 至今,应用活性炭作为离子交换剂尚未充分研究。炭离子交换剂对无机和合成材料很有价值,并且由于它们的特性,在某些领域会更加有用。